Технологічна підготовка виробництва (ТПВ)— це сукупність заходів, які забезпечують повну технологічну готовність виробництва до випуску нового виробу при мінімальних трудових, матеріальних і часових витратах.
Технологічна підготовка виробництва — одна з найважливіших стадій системи СОНТ (створення та освоєння нової техніки), вона досить значна за обсягом і складністю.
Технологічна підготовка виробництва регламентується системою стандартів "Єдина система технологічної підготовки виробництва" (ЄСТПВ), які передбачають єдиний для всіх підприємств системний підхід до організації цього процесу.
ЄСТПВ — це встановлена державними стандартами система організації і управління процесом ТПВ, яка передбачає широке застосування типових технологічних процесів, стандартного технологічного оснащення та обладнання, засобів механізації та автоматизації виробничих процесів, інженерно-технічних і управлінських робіт.
ЄСТПВ — технічна основа забезпечення комплексних систем управління якістю продукції.
Комплекс державних стандартів ЄСТПВ поділяється з урахуванням складу основних функцій ТПВ на п'ять класифікаційних груп:
— група 0 — загальні положення;
— група 1 —г правила організації та управління процесом ТПВ;
група 2— правила забезпечення технологічності конструкції виробу;
— група 3 — правила розробки і застосування технологічних процесів і засобів технологічного оснащення;
— група 4 — правила застосування технічних засобів механізації та автоматизації інженерно-технічних робіт.
Технологічна підготовка виробництва на підприємстві виконується відділами головного технолога, головного металурга, а також технологічними бюро основних цехів, у підпорядкуванні яких знаходяться ливарні, ковальські, механічні і складальні цехи. Матеріальною базою для них є інструментальний та модельний цехи, технологічні лабораторії, дослідне виробництво.
Основні етапи ТПВ:
1. Розробка технологічних процесів.
2. Проектування технологічного оснащення і нестандартного устаткування.
3. Виготовлення засобів технологічного оснащення (оснащення і нестандартне устаткування).
4. Перевірка і налагодження запроектованої технології і виготовленого технологічного оснащення.
Па першому етапі здійснюються вибір раціональних способів виготовлення деталей і складальних одиниць, розробка нових технологічних процесів. Зміст робіт з проектування технологічних процесів складається з таких елементів:
— вибору виду заготівок;
розробки міжцехових маршрутів;
— визначення послідовності і змісту технологічних операцій;
— визначення, вибору і замовлення засобів технологічного оснащення;
— встановлення порядку, методів і засобів технічного контролю якості;
— призначення і розрахунку режимів різання;
— технічного нормування операцій виробничого процесу;
— визначення професій і кваліфікації виконавців;
— організації виробничих ділянок (потокових ліній);
— формування робочої документації на технологічні процеси відповідно до ЄСТП.
На другому етапі ТПВ проектують конструкції моделей, штампів, пристроїв, спеціального інструмента і нестандартного устаткування, а також розробляють технологічний процес виготовлення технологічного оснащення, що повинне бути досить універсальним, але в той же час прогресивним, досконалим і таким, що забезпечує високу якість виготовлених деталей.
На третьому етапі ТПВ виготовляють все оснащення і нестандартне устаткування. Це найбільш трудомістка частина технологічної підготовки. Тому, як правило, ці роботи проводять поступово, обмежуючись спочатку мінімальною кількістю оснащення першої необхідності, а потім підвищуючи ступінь оснащеності і механізації виробничого процесу до максимальних економічно виправданих меж. На цьому етапі здійснюють перепланування, якщо це необхідно, діючого устаткування, монтаж і випробовування нового і нестандартного устаткування й оснащення, потокових ліній і ділянок обробки і складання виробів.
На четвертому етапі ТПВ вивіряють і налагоджують запроектовану технологію; остаточно відпрацьовують деталі і вузли (блоки) на технологічність: вивіряють придатність і раціональність спроектованого оснащення і нестандартного устаткування, зручність розбирання і складання виробу; встановлюють правильну послідовність виконання цих робіт; проводять хронометраж механообробних і складальних операцій і остаточно оформляють всю технологічну документацію.
Технологічна документація - це сукупність технологічних документів, що визначають технологічний процес. Склад, зміст і порядок розробки всієї технологічної документації регламентовані Єдиною системою технологічної документації (ЄСТД). Призначення комплексу стандартів ЄСТД:
— використовувати різні методи і засоби проектування, оброблення та розмноження технологічних документів;
— застосовувати єдині правила оформлення технічних документів залежно від типу і характеру виробництва, складу і виду розроблюваних технологічних процесів, способів їх опису;
— створювати передумови для зниження трудомісткості інженер-но-технічних робіт у сфері ТПВ;
— створювати інформаційну базу ЛСУ (автоматизовану систему управління) та САПР (система автоматизованого проектування).
Залежно віл призначення види технологічних документів поділяють на основні та допоміжні. До основних належать:
МК — маршрутна карта;
КТП — карта технологічного процесу;
КТТП — карта типового (групового) технологічного процесу;
ОК — операційна карта;
КТО — карта типової (групової) операції;
КК — комплексна карта.
До допоміжних документів належать:
КЗ — карта замовлення на проектування та виготовлення технологічного оснащення;
КП— карта погодження технологічного процесу.
Основними документами при розробці технологічних процесів с технологічні карти (маршрутні, операційні, карги технологічного процесу). У картах зазначені структура технологічного процесу і його зміст, послідовність виконання операцій, режим, застосовуване обладнання, технологічне оснащення, порядок збирання, регулювання, контролю та ін.
Завершальним етапом розробки технологічної документації є нормо-контроль. Він проводиться на всіх етапах розробки технологічної документації. У процесі такого контролю перевіряється дотримання у технологічній документації норм та вимог, встановлених стандартами та іншими нормативно-технічними документами. Порядок проведення нормо-контролю визначається державним стандартом ЄСТД. Основним призначенням нормо-контролю є підвищення рівня типізації технологічних процесів, скороченій строків підготовки виробництва, зниження собівартості та поліпшення якості продукції, що випускається.
Особливість ТПВ становить також різний ступінь деталізації залежно від масштабів та типу виробництва. В одиничному та дрібносерійному виробництві, при наявності конструкторської документації, технологічна підготовка виробництва, як правило, обмежується складанням технологічних маршрутів та укрупнених технологічних карт. Великосерійне та масове виробництво характеризується глибшим розподілом праці та спеціалізацією робочих місць, тому етапи ТПВ, технологічні процеси і їх оснащення розробляються більш детально.
Специфіка вимог до технологічної підготовки для кожного типу виробництва встановлюється галузевими стандартами та стандартами підприємств, які розробляються на основі ЄСТПВ.
Для виконаній окремих робіт по ТПВ можуть залучатися на госпрозрахункових засадах спеціалізовані організації, зокрема проектно-технологічні інститути (ПТІ). Вони, як правило, ведуть перспективні дослідницькі роботи, спрямовані на скорочення трудомісткості та строків виконання ТПВ. Ці ж організації виконують ТПВ конкретних виробів на підприємствах галузі.
На якість і строки ТПВ впливає прийнята на підприємстві система організації технологічної підготовки. На практиці може застосовуватися одна з трьох систем організації ТПВ: централізована, децентралізована та змішана.
Централізована система ТПВ застосовується на заводах серійного і масового виробництва та передбачає створення єдиної для підприємства технологічної служби — відділу головного технолога (ВГТ), що здійснює весь комплекс робіт по ТПВ. Виробничі цехи мають невеликі технологічні бюро, які відповідають за впровадження та коригування спроектованих технологічних процесів.
Децентралізована система ТПВ характерна для одиничного і дрібного серійного виробництва. При цьому розробка технологічних процесів і поточні роботи по технологічному обслуговуванню виконуються силами технологічних бюро цехів. ВГТ виконує контрольні функції, здійснює методичне керівництво, а також проводить роботи по типізації технологічних процесів і стандартизації оснащення.
Змішана система ТПВ передбачає розробку і впровадження технологічних процесів відділом головного технолога. У цьому разі цехові технологічні бюро розробляють технологічні процеси, що грунтуються на раніше освоєних процесах і таких, що суттєво від них не відрізняються.
Велику роль у проведенні технологічної підготовки відіграють заводські лабораторії. Вони можуть бути у складі центральної заводської лабораторії (ЦЗЛ), у відділах головного конструктора, головного технолога, бюро якості і надійності, технічного контролю. Технологічні лабораторії вдосконалюють діючі, а також розробляють і впроваджують нові технологічні процеси.
Одним з вирішальних напрямків удосконалення ТПВ є створення й ефективне використання автоматизованих систем, заснованих на широкому використанні електронних обчислювальних машин (ЕОМ).
Автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) є підсистемою АСУП (автоматизованої системи управління підприємством) і складається з функціональних підсистем більш низького рівня, виділених відповідно до задач, розв'язуваних у процесі ТПВ:
системи автоматизованого проектування технологічних процесів (САПРТП);
— системи автоматизованого проектування технологічного оснащення (САПРТО);
— системи автоматизованого проектування виробничих підрозділів (САПРВП);
— системи управління технологічною підготовкою виробництва (АСУТПВ).
АСТПВ — складна за структурою і функціонуванням кібернетична система, що знаходиться у постійному русі, реагує на зміну даних, які надходять у процесі проектування від інших підсистем, виробничих і інших підрозділів, що виробляє відповідні дії, у результаті яких або зберігається стабільність існуючого положення, або визначається варіант відповідної дії.
Автоматизоване проектування ТПВ — розгорнутий і складний процес переробки інформації різноманітного виду, форми і змісту. Основною метою створення АСТПВ є прискорення й удосконалення процесів технологічного проектування за рахунок автоматизації і механізації, за допомогою обчислювальної техніки низки складних і трудомістких процесів проектування, що піддаються формальному алгоритмічному опису.
Ефективність функціонування АСТПВ визначається якістю побудови і використання єдиного банку даних технологічного призначення, порядком формування і складом документації. Як правило, банк даних АСТПВ містить чотири групи документів:
— конструкторсько-технологічні характеристики проектованих виробів, що визначають спеціалізацію підприємства, параметри деталей, складальних одиниць, виробу в цілому;
— експлуатаційно-технічні характеристики устаткування і технологічного оснащення, застосовуваних на підприємстві, або таких, що знаходяться на стадіях проектування;
— організаційно-технологічна документація, що включає технологічні маршрути, операційні карти, технологічні процеси виготовлення деталей, складання виробів, конструкторські і технологічні специфікації, проектні лінії, ділянки виробництва;
— нормативно-довідкова документація, що регламентує зміст, порядок робіт у ТПВ, вимоги, що пред'являються до них державними і галузевими стандартами, нормативною документацією підприємства.
Економічний ефект за автоматизованого проектування досягається як внаслідок зниження трудомісткості самого процесу проектування, так і за рахунок використання резервів у технологічних процесах, таких як підвищення якості виробів, зменшення витрат інструментів, зменшення відходів і т. п., а також за рахунок оптимізації прийнятих рішень, таких як оптимізація розподілу припусків.
Економічний ефект від АСТПВ визначається шляхом зіставлення витрат на створення системи і річних експлуатаційних витрат на роботи з ТПВ до і після впровадження АСТПВ. Економічний ефект може бути визначено внаслідок скорочення циклу СОНТ, а також у сфері виробництва за рахунок підвищення якості продукції і зниження її собівартості.
